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寻求开发生活建筑材料及其他材料
2022年02月21日    阅读量:21851    新闻来源:中网信息  |  投稿

一些工程化的生活材料可以将普通建筑材料的强度与生活系统的响应能力相结合。想想自我修复的混凝土,当检测到特定化学物质时会改变颜色的油漆,或者在形成时可以复制并填充裂缝的材料。这将彻底改变建筑和维护,产生广泛的经济和环境影响涂料在线coatingol.com


在消费者货架上看到这种新型自适应材料可能还有一段路要走。尽管如此,明尼苏达大学的关键早期研究为这一令人兴奋的进步提供了新的视角,这表明了超越建筑材料的前景,包括生物医学应用。


在Nature Communications的一项新研究中,生物科学学院的研究人员展示了如何将二氧化硅——一种用于石膏和其他建筑材料的常见材料——转化为一种自组装、动态和有弹性的材料。


目前,大多数工程生物材料依赖于在材料中添加生物成分。虽然这种添加剂方法有好处,但它缺乏理想的材料——一种可以生长、自我组织和自我修复的产品。其他研究人员能够设计一种细菌来生产目标材料,但它只能在理想的实验室条件下生存。这不会在现实世界的应用程序中削减它。


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由生物化学、分子生物学和生物物理学系的杰出麦克奈特教授 Claudia Schmidt-Dannert 领导的研究人员使用了一种经过充分研究的良性细菌枯草芽孢杆菌,这种细菌在不利条件下处于休眠状态,而在条件有利时就会恢复活力为了成长。这一特性使其成为一个强有力的候选者,因为未来的产品最终需要保持货架稳定且易于激活。研究小组随后对细菌进行了改造,并研究了将其整合到二氧化硅结构中的最佳方法。


“我们第一次看到细菌和二氧化硅交联并形成刚性材料是至关重要的。在那一刻,我们知道它正在发挥作用,”施密特-丹内特说。


这些发现为设计用于涂料和灰泥(关键建筑材料)的新型工程生物材料提供了一个框架。


Schmidt-Dannert 的研究团队开始研究新的起始材料。“我们现在有兴趣超越二氧化硅,使用不同的细胞——甚至可能是多种细胞类型——来开发用于一系列应用的新型工程活材料。”


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